Τι είναι η εικονική πραγματικότητα: ιδιότητες, ταξινόμηση, εξοπλισμός - μια λεπτομερής επισκόπηση του πεδίου. Ολική εμβάπτιση: πώς οι εφαρμογές VR βοηθούν τα παιδιά να μάθουν

Σχετικά με τις τάσεις στον κόσμο της πληροφορικής που αξίζει να δοθεί προσοχή το 2017. Ένα από τα σημεία ήταν η εικονική πραγματικότητα, και για καλό λόγο. Το ενδιαφέρον για την εικονική πραγματικότητα έχει αυξηθεί πολύ τα τελευταία 2-3 χρόνια και συνεχίζει να αυξάνεται, όλο και περισσότερος διαφορετικός εξοπλισμός και τεχνολογίες εμφανίζονται, και το πιο σημαντικό, νέες ιδέες που απαιτούν από τους προγραμματιστές να εφαρμόσουν.

Σε αυτό το εισαγωγικό άρθρο θα μιλήσουμε για τις ιδιότητες, τους τύπους και τους τομείς εφαρμογής του VR - αυτό θα βοηθήσει στην καλύτερη πλοήγηση σε όσους θέλουν να ξεκινήσουν το ταξίδι τους σε έναν αναπτυσσόμενο και σχετικό τομέα.

Μια εικονική πραγματικότηταείναι ένα τρισδιάστατο περιβάλλον που δημιουργείται από υπολογιστή με το οποίο ο χρήστης μπορεί να αλληλεπιδράσει, βυθιζόμενος πλήρως ή εν μέρει σε αυτό.

Ιδιότητες VR

Είναι σπάνιο να βρείτε ένα πλήρες σετ, αλλά παρακάτω είναι τα χαρακτηριστικά στα οποία πρέπει να εστιάσετε κατά τη δημιουργία Εικονική πραγματικότητα.

• Εύλογος - υποστηρίζει την αίσθηση της πραγματικότητας του χρήστη για το τι συμβαίνει.
• Διαδραστικό - παρέχει αλληλεπίδραση με το περιβάλλον.
• Μηχανοκίνητη - βασίζεται σε ισχυρό υλικό.
• Διαθέσιμο για μελέτη - παρέχει την ευκαιρία να εξερευνήσετε έναν μεγάλο, λεπτομερή κόσμο.
• Δημιουργία εφέ παρουσίας - εμπλέκει τόσο τον εγκέφαλο όσο και το σώμα του χρήστη στη διαδικασία, επηρεάζοντας όσο το δυνατόν περισσότερες αισθήσεις.

Τύποι VR

Καθηλωτική εικονική πραγματικότητα

Αυτός ο τύπος υποδηλώνει την παρουσία τριών παραγόντων:

1. Μια πιστευτή προσομοίωση του κόσμου με υψηλό βαθμό λεπτομέρειας.
2. Ένας υπολογιστής υψηλής απόδοσης ικανός να αναγνωρίζει τις ενέργειες του χρήστη και να ανταποκρίνεται σε αυτές σε πραγματικό χρόνο.
3. Ειδικός εξοπλισμός συνδεδεμένος σε υπολογιστή που παρέχει καθηλωτικό αποτέλεσμα κατά την εξερεύνηση του περιβάλλοντος. Θα μιλήσουμε για αυτό λεπτομερέστερα λίγο αργότερα.

VR χωρίς εμβάπτιση

Όχι όλοι και δεν χρειάζονται πάντα την πλήρη βύθιση σε μια εναλλακτική πραγματικότητα. Οι μη εμβυθιστικές προσομοιώσεις είναι προσομοιώσεις με εικόνες, ήχο και ελεγκτές υψηλής ποιότητας, που μεταδίδονται ιδανικά σε οθόνη ευρείας οθόνης. Σε αυτή την κατηγορία περιλαμβάνονται επίσης έργα όπως αρχαιολογικές τρισδιάστατες ανακατασκευές αρχαίων οικισμών ή μακέτες κτιρίων που δημιουργούν οι αρχιτέκτονες για να επιδείξουν τη δουλειά τους στους πελάτες. Όλα τα παραδείγματα που αναφέρονται παραπάνω δεν πληρούν πλήρως τα πρότυπα VR, αλλά σας επιτρέπουν να βιώσετε τον προσομοιωμένο κόσμο αρκετά επίπεδα βαθύτερα από άλλα εργαλεία πολυμέσων, και επομένως ταξινομούνται ως εικονική πραγματικότητα.

VR με κοινή υποδομή

Αυτό περιλαμβάνει «εικονικούς κόσμους» όπως το Second Life και το Minecraft. Το μόνο ακίνητο που αναφέρεται παραπάνω που τους λείπει πλήρες σετ- δημιουργία του εφέ της παρουσίας: τέτοιοι κόσμοι δεν παρέχουν πλήρη εμβάπτιση (στην περίπτωση του Minecraft αυτό ισχύει μόνο για τυπικά χειριστήρια - το παιχνίδι έχει ήδη μια έκδοση για εικονική πραγματικότητα που υποστηρίζει κράνη Oculus Rift και Gear VR). Ωστόσο, οι εικονικοί κόσμοι έχουν καλό επίπεδο αλληλεπίδρασης με άλλους χρήστες, το οποίο συχνά λείπει από προϊόντα «πραγματικής» εικονικής πραγματικότητας.

Οι εικονικοί κόσμοι δεν χρησιμοποιούνται μόνο στη βιομηχανία τυχερών παιχνιδιών: χάρη σε πλατφόρμες όπως το 3D Immersive Collaboration και το Open Cobalt, μπορούν να οργανωθούν τρισδιάστατοι χώροι εργασίας και μελέτης - αυτό ονομάζεται «εμβυθιστική συνεργασία».

Η δημιουργία της ευκαιρίας για ταυτόχρονη αλληλεπίδραση με την κοινότητα και πλήρη εμβάπτιση είναι πλέον ένα από τα σημαντικούς τομείςανάπτυξη VR (θυμηθείτε το Minecraft).

VR βασισμένο σε τεχνολογίες Διαδικτύου

Οι επιστήμονες υπολογιστών έχουν αναπτύξει έναν τρόπο δημιουργίας εικονικών κόσμων στο Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας τεχνολογία Virtual Reality Markup Language, παρόμοια με την HTML. Παραμελήθηκε για λίγο και πλέον θεωρείται ξεπερασμένο, αλλά με το αυξανόμενο ενδιαφέρον του Facebook για την εικονική πραγματικότητα, το μέλλον της εικονικής πραγματικότητας υπόσχεται να βασίζεται όχι μόνο στην αλληλεπίδραση, αλλά και στις τεχνολογίες του Διαδικτύου.

Υπάρχει επίσης AR, που δεν πρέπει να συγχέεται με το VR

Το AR (επαυξημένη πραγματικότητα) είναι επαυξημένη πραγματικότητα. Ναι, το PokemonGo (το οποίο, παρεμπιπτόντως, όλοι έχουν ήδη ξεχάσει) ανήκει ακριβώς σε αυτήν την κατηγορία, αν και είναι ένα κάπως απλοποιημένο παράδειγμα. Σε αντίθεση με το VR, από το οποίο απομονωνόμαστε εσκεμμένα περιβάλλον, η επαυξημένη πραγματικότητα σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε μια επικάλυψη του εικονικού κόσμου στον πραγματικό στο πεδίο αντίληψης του χρήστη. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να λαμβάνουμε ταυτόχρονα πληροφορίες από δύο πηγές.

Τεχνικά, το AR δεν είναι εικονική πραγματικότητα, αλλά τα ερωτήματα που προκύπτουν κατά τη δημιουργία του είναι παρόμοια με αυτά που προκύπτουν κατά τη δημιουργία VR (για παράδειγμα, πώς να κάνετε τη συσκευή να υπολογίσει την ακριβή της θέση και να προσαρμοστεί στις μικρότερες αλλαγές που κάνει ο χρήστης στο πραγματικός χρόνος). Επομένως, οι τεχνολογίες AR και VR θεωρούνται αρκετά στενά συνδεδεμένες.

1. Για υπολογιστή - εργαστείτε σε συνδυασμό με υπολογιστή ή κονσόλες: Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR.
2. Για φορητές συσκευές - ονομάζονται ακουστικά και λειτουργούν σε συνδυασμό με smartphone, είναι βάση με φακούς: Google Cardboard, Samsung Gear VR, YesVR.
3. Ανεξάρτητα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας - ανεξάρτητες συσκευές, λειτουργούν με ειδικό ή προσαρμοσμένο λειτουργικό σύστημα: Sulon Q, DeePoon, AuraVisor.

Μια εναλλακτική λύση για όσους δεν θέλουν να καταστρέψουν τα μαλλιά τους, οι εικόνες σε αυτήν την περίπτωση δεν μεταδίδονται στο κράνος, αλλά στους τοίχους του δωματίου, που συχνά αντιπροσωπεύονται από οθόνες MotionParallax3D (αν και για πιο ολοκληρωμένο UX σε ορισμένες από αυτές δωμάτια που πρέπει να φοράτε γυαλιά 3D ή ακόμα και να συνδυάσετε CAVE και HMD ). Υπάρχει η άποψη ότι τα δωμάτια VR είναι πολύ καλύτερα από τα κράνη VR: υψηλότερη ανάλυση, δεν χρειάζεται να μεταφέρετε μια ογκώδη συσκευή, στην οποία μερικοί άνθρωποι παθαίνουν ακόμη και ναυτία και η αναγνώριση του εαυτού είναι ευκολότερη λόγω του γεγονότος ότι ο χρήστης έχει την ευκαιρία να βλέπει συνεχώς τον εαυτό του. Ωστόσο, η αγορά ενός τέτοιου δωματίου, φυσικά, θα είναι πολύ πιο ακριβή από την αγορά ενός κράνους.

Γάντια δεδομένων

Για να ικανοποιηθεί η ενστικτώδης ανάγκη του χρήστη να αγγίξει με τα χέρια του ό,τι βρίσκει ενδιαφέρον στη διαδικασία εξερεύνησης του περιβάλλοντος, δημιουργήθηκαν γάντια με αισθητήρες που αποτυπώνουν τις κινήσεις των χεριών και των δακτύλων. Τεχνική υποστήριξηαυτή η διαδικασία ποικίλλει - είναι δυνατή η χρήση καλώδια οπτικών ινών, μετρητής καταπόνησης ή πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες, καθώς και ηλεκτρομηχανικές συσκευές (όπως ποτενσιόμετρα).

Joysticks (gamepad) / Ραβδί

Ειδικές συσκευές για αλληλεπίδραση με εικονικό περιβάλλον, που περιέχουν ενσωματωμένους αισθητήρες θέσης και κίνησης, καθώς και κουμπιά και τροχούς κύλισης, όπως ένα ποντίκι. Σήμερα γίνονται όλο και πιο ασύρματα για να αποφευχθεί η ταλαιπωρία και η ακαταστασία κατά τη σύνδεση σε υπολογιστή.

Εφαρμογές VR

Εκπαίδευση

Η εικονική πραγματικότητα χρησιμοποιείται για την προσομοίωση εκπαιδευτικών περιβαλλόντων για δραστηριότητες που απαιτούν προηγούμενη εκπαίδευση, όπως η πτήση με αεροπλάνο, η αλεξίπτωτο κατάδυσης, ακόμη και η χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο.

Η επιστήμη

Το VR βελτιώνει και επιταχύνει τη μελέτη του μοριακού και ατομικού κόσμου: βυθισμένος σε ένα εικονικό περιβάλλον, ένας επιστήμονας μπορεί να χειριστεί τα σωματίδια σαν να ήταν τούβλα LEGO.

Φάρμακο

Εκτός από την παροχή βοήθειας στην εκπαίδευση χειρουργών, η τεχνολογία VR αποδεικνύεται επίσης χρήσιμη κατά τις ίδιες τις επεμβάσεις: ο γιατρός, χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό, μπορεί να ελέγξει τις κινήσεις του ρομπότ, αποκτώντας έτσι καλύτερο έλεγχο της διαδικασίας.

Βιομηχανικός σχεδιασμός και αρχιτεκτονική

Αντί να δημιουργείτε ακριβά μοντέλα αυτοκινήτων, αεροπλάνων ή κτιρίων, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα εικονικό μοντέλο που σας επιτρέπει όχι μόνο να εξετάσετε το έργο από μέσα, αλλά και να δοκιμάσετε τα τεχνικά του χαρακτηριστικά.

Παιχνίδια και ψυχαγωγία

Επί αυτή τη στιγμήΑυτή είναι η πιο διάσημη και ευρύτερη περιοχή χρήσης VR: περιλαμβάνει παιχνίδια και κινηματογράφο, εικονικό τουρισμό και παρακολούθηση διαφόρων εκδηλώσεων.

Όπως είπαμε, το VR συνεχίζει να ενσωματώνεται με διαφορετικές περιοχέςτης ζωής μας και από τον μύθο της επιστημονικής φαντασίας έχει εξελιχθεί σε (εικονική) πραγματικότητα, γι' αυτό επιλέξτε μια περιοχή για ανάπτυξη και προχωρήστε. Ένας διεθνής οργανισμός τυποποιεί επί του παρόντος τις τεχνολογίες VR

Το διαδραστικό εργαστήριο γραφικών της United 3D Labs αναπτύσσει λύσεις εικονικής πραγματικότητας, όπως:

• βιομηχανικοί προσομοιωτές VR.
• προσομοιωτές εικονικής πραγματικότητας.
• μουσειακές εκθέσεις και διαδραστικές εγκαταστάσεις VR.
• εικονικές περιηγήσεις;
• Παιχνίδια.

Εικονική πραγματικότητα που αναπτύχθηκε από την United 3D Labs για το παράρτημα MIREA στο Φρυαζίνο.

Το Μυστήριο της Εικονικής Πραγματικότητας

Η εικονική πραγματικότητα (VR) είναι ίσως το πιο μυστηριώδες και δημοφιλές κομμάτι γραφικά υπολογιστή. Πολλά βιβλία και ταινίες επιστημονικής φαντασίας εκθειάζουν τα οφέλη και τον τρομάζουν πιθανές συνέπειεςχρήση. Η εικονική πραγματικότητα οδηγεί τον χρήστη σε έναν τεχνητό κόσμο που δημιουργήθηκε από προγραμματιστές. Σε αντίθεση με την επαυξημένη πραγματικότητα, όπου η βάση είναι μια πραγματική εικόνα που μεταδίδεται από μια βιντεοκάμερα, στην εικονική πραγματικότητα όλα τα αντικείμενα δημιουργούνται σε προγράμματα ανάπτυξης γραφικών υπολογιστών.

Διάφορες εφαρμογές τεχνολογιών εικονικής πραγματικότητας είναι γνωστές εδώ και αρκετές δεκαετίες· χρησιμοποιούνται ενεργά στη στρατιωτική σφαίρα, τη διαστημική βιομηχανία και την ιατρική. Οι απλοί χρήστες αντιμετώπισαν πραγματικά την εικονική πραγματικότητα πολύ πρόσφατα - με την εμφάνιση των γυαλιών εικονικής πραγματικότητας Oculus Rift και HTC Vive σε ευρεία πώληση το 2016, καθώς και όλων των ειδών κρανών VR για κινητά τηλέφωνα.

Όχι μόνο γυαλιά VR

Πρέπει να σημειωθεί ότι η εικονική πραγματικότητα απέχει πολύ από τα γυαλιά και τα κράνη. Διαμορφώσεις πολλαπλών οθονών, δωμάτια CAVE (CAVE Automatic Virtual Environment), Virtual Reality Video Wall με γωνία θέασης άνω των 180 μοιρών, κ.λπ., όλες αυτές οι λύσεις έχουν σχεδιαστεί επίσης για να μεταφέρουν τον χρήστη στον εικονικό κόσμο. Αυτά τα συστήματα είναι πολύ ακριβά και εξαιρετικά περίπλοκα από τεχνική άποψη, αλλά ταυτόχρονα έχουν πολλά πλεονεκτήματα, ξεκινώντας από το κύριο - δεν χρειάζεται να φοράτε μάλλον άβολα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας.

Εφαρμογή εικονικής πραγματικότητας

Φυσικά, πρώτα απ 'όλα, οι δημιουργοί παιχνιδιών υπολογιστή άδραξαν τις ευκαιρίες που προσφέρουν τα οικονομικά γυαλιά VR - η μεταφορά του χρήστη στον εικονικό κόσμο ενός παιχνιδιού είναι, φυσικά, πολύ πιο ενδιαφέρουσα (και υπόσχεται πολύ μεγαλύτερα κέρδη) από το να δείξουν αυτό πολύ κόσμο σε μια οθόνη οθόνης. Όμως τα σχετικά φθηνά καταναλωτικά γυαλιά εικονικής πραγματικότητας έχουν πιο σοβαρές χρήσεις. Αυτό που προηγουμένως ήταν διαθέσιμο μόνο στον στρατό, που αγόρασε ένα ζευγάρι γυαλιά για 50 χιλιάδες δολάρια, είναι τώρα διαθέσιμο σε μουσεία, σχολεία και ινστιτούτα. Κάθε είδους ρεαλιστικές εικονικές περιηγήσεις, ανακατασκευές αντικειμένων και γεγονότων, εικονικά πειράματα, η ευκαιρία να δείτε με τα μάτια σας αυτό που είναι αδύνατο να δείτε πραγματική ζωή– αυτές είναι μόνο ένα μικρό μέρος των δυνατοτήτων που προσφέρουν τα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας. Και φυσικά, οι βιομηχανικές επιχειρήσεις έχουν εκμεταλλευτεί τις μοναδικές δυνατότητες της εικονικής πραγματικότητας για να δημιουργήσουν ρεαλιστικούς προσομοιωτές και προσομοιωτές.

Αυτόνομο ακουστικό εικονικής πραγματικότητας

Αξίζει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στο τμήμα των ασύρματων γυαλιών εικονικής πραγματικότητας, όπως το HTC Focus ή το Oculus Go. Φυσικά, χάνουν από τα μεγαλύτερα αδέρφια τους Oculus Rift και HTC Vive όσον αφορά την πολυπλοκότητα και την ποιότητα των γραφικών, αλλά έχουν ένα τεράστιο πλεονέκτημα - την κινητικότητα. Δεν είναι ενσύρματα σε επιτραπέζιο υπολογιστή. Και έχουν αρκετή υπολογιστική ισχύ για να εμφανίζουν έργα της ίδιας αρχιτεκτονικής οπτικοποίησης ή ενός μικρού προσομοιωτή.

Το διαδραστικό εργαστήριο γραφικών United 3D Labs σας προσκαλεί στην αίθουσα επίδειξης μας. Θα χαρούμε να δείξουμε τις λύσεις εικονικής πραγματικότητας που έχουμε αναπτύξει και να παρουσιάσουμε τα κύρια μοντέλα γυαλιών VR που υπάρχουν στην αγορά, να μιλήσουμε για τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία τους.

Δεν ξέρω για εσάς, αλλά προσωπικά, περίμενα ενάμιση χρόνο το VR να αρχίσει επιτέλους να διαλύει την αγορά. Πρώτα υπήρχαν τα χαρτόνια Google Cardboards, τα οποία εξυπηρετούσαν το τέλειο δώροακόμα και φίλος, ακόμα και σύζυγος. Στη συνέχεια, η Microsoft κυκλοφόρησε ένα πολύχρωμο βίντεο για τον τελικό του Super Bowl, δείχνοντας τις δυνατότητες των Hololens που δεν είναι πραγματικότητα. Και φυσικά, το 2016, παρακολουθήσαμε και διαβάσαμε πολλές κριτικές σχετικά με απίστευτα δροσερές, φρεσκοψημένες συσκευές VR, και παίξαμε επίσης τα πρώτα υψηλής ποιότητας παιχνίδια προσανατολισμένα σε δεδομένα σε συσκευές.

Με όλα αυτά, η δημοτικότητα των εφαρμογών VR απέχει ακόμα πολύ από τις δεδομένες εφαρμογές, αλλά αυτό δεν μειώνει καθόλου το ενδιαφέρον. Αν λοιπόν έρχεται επανάσταση, τώρα είναι η ώρα να πάρουμε το πανό δικά τους χέρια. Αλλά πως?

Απλό σαν ένα-δύο-τρία

Μπορείτε να δημιουργήσετε εφαρμογές για φορητές συσκευές χωρίς να έχετε διαθέσιμο ένα κατάλληλο smartphone, αλλά η δημιουργία μιας εφαρμογής VR χωρίς την κατάλληλη συσκευή είναι σχεδόν αδύνατη. Επομένως, το πρώτο σας βήμα θα είναι να αγοράσετε οποιονδήποτε, ακόμη και πρωτόγονο, προσαρμογέα VR.

Το επόμενο βήμα είναι να εγκαταστήσετε τη σωστή «μηχανή», που στην περίπτωσή μας θα είναι το Unity. Σήμερα αυτός ο καλύτερος τρόποςέχει ρυθμιστεί όχι μόνο για τη δημιουργία εφαρμογών VR από την αρχή, αλλά και για τη μετάφραση υπαρχουσών τρισδιάστατων δημιουργιών σε αυτήν τη μορφή. Παρεμπιπτόντως, ενώ περιπλανηθείτε στο Διαδίκτυο, μπορεί να συναντήσετε την άποψη ότι η επιλογή VR του Unity σχεδιάστηκε αρχικά για να αλληλεπιδρά με το Google Cardboard SDK, επομένως η χρήση του στο iOS θα προκαλέσει πολλές δυσκολίες. Το πρώτο μέρος είναι εν μέρει αληθινό, αλλά το δεύτερο όχι. Σε κάθε περίπτωση, δεν παρατηρήθηκαν πραγματικά προβλήματα.

Τρίτον και κύριο βήμα— το περιβάλλον ανάπτυξης εφαρμογών, αυτά είναι τυπικά και γνωστά IDE, δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά σε αυτό το θέμα.

Περισσότερα για να βοηθήσετε

Αν μιλάμε για δημιουργία εφαρμογές για κινητά, τότε αυτό το συγκεκριμένο σύνολο εργαλείων θεωρείται βέλτιστο, αλλά ανάλογα με τον τύπο της δημιουργίας σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλα.

Unreal Engine
Ξεκινώντας από την έκδοση 4, θα έχετε επίσης πρόσβαση στις δυνατότητες εργασίας με γραφικά VR. Ωστόσο, λόγω κάποιας πολυπλοκότητας και υψηλού κόστους της πλατφόρμας, θα ήταν δύσκολο να χαρακτηριστεί το Unreal ως επιλογή προτεραιότητας.

InstaVR
Μια υπηρεσία web που σας επιτρέπει να δημιουργήσετε τη δική σας εφαρμογή VR με λίγα κλικ. Ιδανικό για την εφαρμογή απλών ιδεών, είτε πρόκειται για οπτικοποίηση τοπίου είτε για τρισδιάστατη εικονική κονσόλα.

Wonda VR
Μια εξειδικευμένη υπηρεσία για τη δημιουργία βίντεο VR. Είναι πολύ εύκολο να κάνετε πρωτότυπα, συρραφές βίντεο και εφαρμογή εφέ εδώ, αλλά η τιμή ξεκινά από 499 €. Ωστόσο, υπάρχει μια δοκιμαστική έκδοση 14 ημερών για την αξιολόγηση των δυνατοτήτων.

Εφαρμογή επεξεργασίας φωτογραφιών με δυνατότητα μετατροπής σε μορφή VR.

Βουτιά
Μια παρόμοια υπηρεσία, διαθέσιμη μόνο για iOS. Είναι ακόμα υπό ανάπτυξη, αλλά έχει ήδη καλή λειτουργικότητα.

Διαφορές από την ανάπτυξη παιχνιδιών

Δεν υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές. Από την άποψη της ανάπτυξης εφαρμογών VR και τρισδιάστατων παιχνιδιών, η προσέγγιση είναι σχεδόν εντελώς η ίδια, η μόνη διαφορά είναι μικρές λεπτομέρειες. Επιπλέον, εάν η ποιότητα των τρισδιάστατων παιχνιδιών σήμερα εξαρτάται άμεσα τόσο από το γραφικό στοιχείο όσο και από την πλοκή, τότε το VR σάς επιτρέπει να παραμελήσετε μία από τις πτυχές και να παραμείνετε επιτυχημένοι.

Χρήσιμη βιβλιογραφία

Λόγω της ιδιαίτερης φύσης του, δεν υπάρχει πολύ χρήσιμη βιβλιογραφία στον κόσμο για τη δημιουργία δημοφιλών και όμορφων εφαρμογών VR. Ας εξοικειωθούμε λοιπόν με την επιφανειακή εκπαιδευτική βιβλιογραφία.

Google VR - ας ξεκινήσουμε με τον επίσημο οδηγό της Google, ο οποίος λέει πώς να μετατρέψετε ένα απλό κουτί σε μια θαυματουργή ψυχαγωγία.

Microsoft VR - παρόμοιες οδηγίες βήμα προς βήμα, αλλά από τη Microsoft.

Πώς να φτιάξετε μια εφαρμογή VR με μηδενική εμπειρία - ένα χρήσιμο και οπτικό άρθρο που θα σας βοηθήσει να δημιουργήσετε την πρώτη σας εφαρμογή.

Δημιουργία εφαρμογής Gear VR στο Unity Free- και εδώ είναι ένα εκπαιδευτικό βίντεο για το πώς να δημιουργήσετε μια καραμέλα VR χρησιμοποιώντας τα άμεσα χέρια σας και το Unity.

Το εκπαιδευτικό σύστημα είναι αρκετά συντηρητικό. Παρά τις πολλές καινοτόμες εξελίξεις και ανακαλύψεις, ο εκπαιδευτικός τομέας πρακτικά δεν χρησιμοποιεί επαναστατικές μεθόδουςδιδασκαλία, οι περισσότεροι προτιμούν τα «κλασικά». Αλλά ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ της ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣπροτείνει νέους κανόνες για αυτόν τον τομέα - εκπαίδευση σε μορφή επαυξημένης πραγματικότητας.

Εκπαίδευση σε μορφή εικονικής πραγματικότητας

Αρχικά, αξίζει να σημειωθεί ότι η επαυξημένη και η εικονική πραγματικότητα δεν είναι το ίδιο πράγμα. Για να δημιουργήσετε εικονική πραγματικότητα θα χρειαστείτε είτε γυαλιά που θα σχεδιάζουν νέο κόσμο. Τα εξαρτήματα για τη δημιουργία εικονικής πραγματικότητας (ισχυρό και σύγχρονο υλικό, γυαλιά) είναι αρκετά ακριβά. Ένα άλλο εμπόδιο για την εισαγωγή της εικονικής πραγματικότητας στον τομέα της εκπαίδευσης μπορεί να είναι η «απώλεια επαφής» μεταξύ δασκάλου και μαθητή: ο μαθητής ταξιδεύει στον εικονικό κόσμο, ξεχνώντας την πραγματικότητα στην τάξη.

Με την πρόσθετη πραγματικότητα, τα πράγματα είναι πολύ πιο απλά. Επαυξημένη πραγματικότητα - ένας καινοτόμος τρόπος επίδειξης εκπαιδευτικό υλικό. Μια βαρετή και πολύ βαρετή εικόνα ζωντανεύει. Αυτό όχι μόνο δεν παρεμβαίνει, αλλά συμβάλλει και σε μεγαλύτερο βαθμό (ενδιαφέροντα) στην αλληλεπίδραση μεταξύ μαθητών και δασκάλου.

Η ανάπτυξη του AR (επαυξημένης πραγματικότητας) είναι αρκετά νεαρή - έχουν περάσει λιγότερο από 10 χρόνια από τη δημιουργία του και δεν χρησιμοποιείται ακόμη ευρέως στο εκπαιδευτικό σύστημα (ακόμα και στις ανεπτυγμένες χώρες). Έχει βρει την ευρεία εφαρμογή του στα μουσεία («αναζωογονεί» αντικείμενα) και τη διαφήμιση του δρόμου.
Για να θέσετε σε εφαρμογή το σύστημα, δεν χρειάζεστε εξελιγμένα και ακριβά gadget: μια κάμερα (ακόμη και μια κάμερα σε smartphone), μια οθόνη (τηλεόραση, tablet, τηλέφωνο), λογισμικό συμβατό με την υπάρχουσα συσκευή σας και ένα AR σημάδι. Ένα σχέδιο, σχέδιο, γραφική εικόνα ή πραγματικό αντικείμενο (κτίριο, καρτ ποστάλ ή μπάρα σοκολάτας) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης. Η εφαρμογή προσδιορίζει τον προτεινόμενο δείκτη και αναπαράγει ένα γραφικό ή ένα κινούμενο σχέδιο στην οθόνη.

Το VR κάνει τη μάθηση διασκεδαστική

Πώς συμβαίνει αυτό στην πράξη. Υπάρχει ένα κανονικό εγχειρίδιο στο θρανίο μπροστά στον μαθητή. Η εικόνα στο βιβλίο δείχνει την κάμερα ενός gadget με εγκατεστημένο λογισμικό. Το πρόγραμμα αναγνωρίζει τα σχέδια βιβλίων ως δείκτη και αντί για ένα επίπεδο σχέδιο ενός ατόμου, εμφανίζεται ένα τρισδιάστατο αντικείμενο που μπορεί να προβληθεί από όλες τις πλευρές. Τα μαθήματα με επαυξημένη πραγματικότητα επιτρέπουν στους μαθητές να γίνουν μέρος των συνεχιζόμενων διαδικασιών τόσο σε μικρο- (μοριακό επίπεδο) όσο και σε μακρο-κόσμο (σε επίπεδο ηλιακό σύστημακαι γαλαξίες). Δύσκολα κανείς θα ήθελε να παραλείψει τέτοια μαθήματα φυσικής.

Επίσης, πολλοί άνθρωποι βρίσκουν πολύ πιο εύκολο να αντιληφθούν τις πληροφορίες που λαμβάνουν μέσω της οπτικής επαφής παρά μέσω μιας φόρμουλας ή ενός σχεδίου. Έτσι, αυτή η τεχνολογία θα βοηθήσει να ξεπεραστεί το εμπόδιο της απόκτησης γνώσης για μαθητές και μαθητές χωρίς επιπλέον προσπάθεια και σοβαρές επενδύσεις. Το AR θα είναι χρήσιμο στην ανάπτυξη της χωρικής σκέψης.

Από τις εξελίξεις στην πραγματικότητα.

Η startup HoloGroup (Ρωσία) εργάζεται σήμερα ενεργά για την εισαγωγή της τεχνολογίας επαυξημένης πραγματικότητας στην εκπαιδευτική καθημερινή ζωή των μαθητών.
Η HoloGroup κέρδισε το ανεξάρτητο βραβείο «Time of Innovation 2016» στην κατηγορία «Υπολογιστές και ασύρματες τεχνολογίεςστην υποψηφιότητα "Discovery of the Year".

Εκπαίδευση εικονικής πραγματικότητας από το HoloStydy ©photo holo.group

Μια ομάδα ειδικών εργάζεται για την ανάπτυξη μαθημάτων σε μορφή AR, προσαρμοσμένα για το Microsoft HoloLens (μια εφαρμογή που ανέπτυξαν). Με τη βοήθεια αυτής της εφαρμογής μπορείτε ήδη να εξοικειωθείτε με τη δομή του πλανήτη μας.
Η επαυξημένη πραγματικότητα μετατρέπει τα μονότονα μαθήματα σε μια συναρπαστική περιπέτεια.

Σήμερα, η τεχνολογία εικονικής πραγματικότητας βοηθά τα μουσεία να κινηθούν προς την υψηλή ποιότητα νέο επίπεδοαλληλεπίδραση με τους επισκέπτες. Με τη βοήθεια πανοραμικού βίντεο και τρισδιάστατων γραφικών, όλοι έχουν την ευκαιρία να δουν αρχεία μουσείων που είναι κλειστά για το κοινό, χαμένα εκθέματα ή ανακατασκευασμένα ιστορικά μνημεία. Επιπλέον, η εικονική πραγματικότητα είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να επισκεφθείτε απομακρυσμένους αρχιτεκτονικούς χώρους και εκθεσιακούς χώρους οπουδήποτε σφαίρα. Το άρθρο μας θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε τις συσκευές για τη δημιουργία εικονικής πραγματικότητας, να σας μιλήσει για την ιστορία αυτής της τεχνολογίας και τη χρήση της εικονικής πραγματικότητας στα μουσεία.

Σε επαφή με

Συμμαθητές

Η τεχνολογία βίντεο 360° σάς επιτρέπει να δημιουργείτε πανοραμικές ταινίες με διάφορους βαθμούς διαδραστικότητας, όπου ο θεατής ελέγχει τη γωνία θέασης κατά βούληση. Αυτό το βίντεο μπορεί να προβληθεί σε ένα κράνος εικονικής πραγματικότητας, χρησιμοποιώντας μια ειδική εφαρμογή σε smartphone ή σε οθόνη προσωπικού υπολογιστή.

Η εμπειρία των τουριστών που έκαναν μια εκδρομή σε μια αρχαία πυραμίδα ή επισκέφτηκαν μια έκθεση στο Λούβρο, η οποία προηγουμένως ήταν διαθέσιμη σε λίγους, μπορεί πλέον να μοιραστεί με την πλήρη εμβάπτιση στην εικονική πραγματικότητα.

Η εικονική πραγματικότητα (VR) είναι μια προσομοίωση σε υπολογιστή ενός πραγματικού ή φανταστικού κόσμου στον οποίο ένα άτομο βυθίζεται και αλληλεπιδρά. Όχι απλώς ένας τεχνητός κόσμος, αλλά ένα πολύπλοκο και εύρυθμο σύστημα συσκευών ικανών να επηρεάζουν συγχρόνως τις αισθήσεις.

Φαίνεται ότι η εικονική πραγματικότητα εφευρέθηκε και δημιουργήθηκε μόνο τις τελευταίες δεκαετίες. Ωστόσο, αυτή η ιδέα άρχισε να εφαρμόζεται πριν από σχεδόν 100 χρόνια.

Ιστορία εικονικής πραγματικότητας

Link Trainer κατά τη χρήση του σε σταθμό RAF το 1943

Το 1956, ο κινηματογραφιστής Morton Heilig, ο οποίος αργότερα αποκλήθηκε «πατέρας της εικονικής πραγματικότητας», ξεκίνησε να αναπτύξει μια εξελιγμένη μηχανή που θα μπορούσε να προσομοιώσει την οδήγηση μιας μοτοσικλέτας στους δρόμους του Μπρούκλιν. Ήθελε να δημιουργήσει έναν «κινηματογράφο του μέλλοντος» κύρια ιδέαπου συνίστατο στην πλήρη βύθιση ενός ατόμου σε μια ειδικά προετοιμασμένη μεμβράνη με τη βοήθεια τίναγμα, θόρυβο, αέρα και μυρωδιές. Το έργο ονομαζόταν «Sensorama» και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Η αρχή αυτής της συσκευής έγινε η βάση για τη δημιουργία σύγχρονων κινηματογράφων 4D.

Η επόμενη σημαντική ανακάλυψη στον τομέα των τεχνολογιών VR και η δημιουργία της εικονικής πραγματικότητας που γνωρίζουμε έλαβε χώρα το 1977. Το πρώτο σύγχρονο σύστημα VR ήταν το Aspen Movie Map, που αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης. Αυτό το πρόγραμμα υπολογιστή προσομοίωσε μια βόλτα σε μια πόλη του Κολοράντο, δίνοντας την ευκαιρία να διαλέξετε διαφορετικοί τρόποιπροβολή εδάφους: καλοκαίρι και χειμερινές επιλογέςΟι εικονικές βόλτες στο Άσπεν βασίστηκαν σε πραγματικές φωτογραφίες.

Επίδειξη του έργου «Aspen Film Maps»

Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του ογδόντα, η τεχνολογία εικονικής πραγματικότητας θεωρούνταν πολλά υποσχόμενη, αλλά σύντομα, λόγω της πολυπλοκότητας της υλοποίησης και του υψηλού κόστους του εξοπλισμού, το ενδιαφέρον για αυτήν εξασθένησε. Ο κόσμος άρχισε να μιλάει ξανά για την εικονική πραγματικότητα μόλις το 2012, όταν εμφανίστηκαν συσκευές για εμβάπτιση στην εικονική πραγματικότητα, διαθέσιμες σε ένα ευρύ φάσμα ανθρώπων.

Τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας

Κάμερες για λήψη βίντεο 360°

Κάμερες για λήψη βίντεο 360°

Διφωνικός ήχος

ΣΕ παιχνίδια στον υπολογιστήαυτό το πρόβλημα επιλύθηκε με τη χρήση ειδικών λογισμικό, καθορίζοντας τη θέση των πηγών ήχου στον εικονικό χώρο. Ωστόσο, με την εμφάνιση της μορφής βίντεο 360°, προέκυψε η ανάγκη εγγραφής ήχου με εξαιρετική ακρίβεια - όπως τον ακούει κάποιος που στέκεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο.

Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται ο λεγόμενος διφωνικός ήχος - ηχογραφείται σε ειδικά μικρόφωνα, επαναλαμβάνοντας το σχήμα λοβόςπρόσωπο.

Συσκευές για την εγγραφή διφωνικού ήχου

Κράνη εικονικής πραγματικότητας

Gear VR - ακουστικά εικονικής πραγματικότητας από τη Samsung

Υπάρχουν δύο τύποι κρανών εικονικής πραγματικότητας: τα πλήρη, που έχουν δικό τους επεξεργαστή και συνδέονται με υπολογιστή και τα κινητά, στα οποία έχει τοποθετηθεί ένα smartphone με ειδική εφαρμογή.

Τα πλήρη ακουστικά (όπως το Oculus Rift, το HTC Vive και το Sony PlayStation VR) έχουν δύο ενσωματωμένες οθόνες - όταν τοποθετείτε τη συσκευή, απέχουν λίγα εκατοστά από τα μάτια σας. Η ίδια εικόνα μεταδίδεται στις οθόνες, αλλά με ελαφρά μετατόπιση. Μπροστά από τις οθόνες υπάρχουν δύο φακοί που παραμορφώνουν την εικόνα που δημιουργούν ένα τρισδιάστατο εφέ εικόνας. Για να μπορείτε να κοιτάζετε γύρω σας στον εικονικό κόσμο όταν γυρίζετε το κεφάλι σας, το κράνος διαθέτει αρκετούς αισθητήρες: ένα μαγνητόμετρο, ένα γυροσκόπιο και ένα επιταχυνσιόμετρο. Ένας άλλος - ένας ιχνηλάτης με υπέρυθρες λυχνίες LED - θα πρέπει να σταθεί στο τραπέζι, να κοιτάξει το άτομο και να καταγράψει τη θέση του στο διάστημα. Απαιτείται για παιχνίδια όπου επιτρέπεται η ελευθερία κινήσεων. Ένα καλώδιο USB είναι επίσης συνδεδεμένο στη συσκευή για μεταφορά δεδομένων και τροφοδοσία.

Κράνος εικονικής πραγματικότητας Oculus Rift

Το πιο προηγμένο ακουστικό εικονικής πραγματικότητας σήμερα είναι το Oculus Rift. Διακριτικό χαρακτηριστικόΤο Oculus Rift είναι μια μέθοδος κατασκευής εικόνας που βασίζεται σε φακούς - ο θεατής, φορώντας κράνος, κοιτάζει τη στερεοφωνική εικόνα όχι απευθείας, αλλά μέσω ειδικών ασφαιρικών φακών. Με τη βοήθεια φακών, κατέστη δυνατή η σημαντική επέκταση της γωνίας θέασης, καθιστώντας την κοντά στην ανθρώπινη βιολογική όραση, χάρη στην οποία το κράνος παρέχει μια ασυνήθιστα βαθιά βύθιση στην εικονική πραγματικότητα. Αυτό το χαρακτηριστικό καθορίστηκε μελλοντική μοίραγυαλιά - το έργο έγινε ένα από τα πιο δυναμικά αναπτυσσόμενα στον κλάδο, πειραματικές εφαρμογές για το Oculus Rift άρχισαν να δημιουργούνται σε όλο τον κόσμο και το 2014 πραγματοποιήθηκε μία από τις συναλλαγές ρεκόρ στον κλάδο - το Facebook αγόρασε την Oculus για 2 δισεκατομμύρια δολάρια.

Ενώ το Oculus Rift δεν έχει φτάσει ακόμα λιανικές πωλήσεις, μπορούν να παραγγελθούν στον ιστότοπο του προγραμματιστή για 599 $.

Τα πιο απλά φορητά ακουστικά εικονικής πραγματικότητας είναι ένα κομμάτι χαρτόνι, ένα ζευγάρι πλαστικούς φακούς και ένα smartphone ως οθόνη.

Google Cardboard ( μετάφραση από τα αγγλικά - χαρτόνι) είναι ένα πείραμα της Google στον τομέα της εικονικής πραγματικότητας, το οποίο βασίζεται σε ένα κράνος από χαρτόνι στο οποίο έχει τοποθετηθεί ένα smartphone Android. Το smartphone χωρίζει την εικόνα σε στερεοφωνικό ζεύγος και παρακολουθεί ακόμη και τη θέση του κεφαλιού.

Google Cardboard

Μπορείτε να συναρμολογήσετε το κράνος μόνοι σας ή να το αγοράσετε για 15 $. Σήμερα είναι το πιο κοινό κράνος στον κόσμο, το οποίο παρήχθη σε περίπου πέντε εκατομμύρια αντίτυπα.

Άλλα κινητά κράνη Cardboard κατασκευάζονται κυρίως από χαρτόνι και μέταλλο για να διασφαλιστεί ότι η συσκευή διαρκεί όσο το δυνατόν περισσότερο.

Επιπλέον, υπάρχουν κινητά κράνη εικονικής πραγματικότητας από πλαστικό με δυνατότητα προσαρμογής της θέσης των φακών, ενσωματωμένος ανεμιστήρας, κουμπί έντασης ήχου και μπαταρία για επαναφόρτιση smartphone (για παράδειγμα, Homido, Durovis Dive, Gear VR και άλλοι).

Διόπτρες

Κιάλια εικονικής πραγματικότητας που αναπτύχθηκε από το Multimedia Solutions Laboratory

Με τη βοήθεια ενός κιάλιου μπορείτε να ταξιδέψετε εκατοντάδες χρόνια πίσω και να δείτε ανακατασκευές ιστορικών αντικειμένων και γεγονότων με τα μάτια σας με αποτέλεσμα την πλήρη βύθιση.

Διαδραστικότητα στην εικονική πραγματικότητα

Τρισδιάστατα γραφικά στην εικονική πραγματικότητα

Τέτοια στοιχεία μπορεί να είναι:

Ενσωμάτωση διάφορου πρόσθετου περιεχομένου σε βίντεο 360° (εικόνες, βίντεο, υπερσυνδέσμους κ.λπ.) – λειτουργία «εικόνα σε εικόνα»

Μετάβαση από μια εικόνα βίντεο 360° σε έναν προσομοιωμένο 3D ανακατασκευασμένο χώρο πραγματικότητας.

Η διαδραστική αλληλεπίδραση καθιστά δυνατή την επιλογή της διαδρομής: ο χρήστης, σε ορισμένα σημεία του βίντεο (διχάλια), μπορεί να επιλέξει την επιθυμητή συνέχεια της εκδρομής ή να επιστρέψει. Η κατάδειξη ενός στοιχείου πραγματοποιείται με περιστροφή της κεφαλής, η οποία παρακολουθείται χρησιμοποιώντας ένα κράνος εικονικής πραγματικότητας. Κρατώντας το σταυρόνημα πάνω από το επιλεγμένο στοιχείο για λίγα δευτερόλεπτα, το στοιχείο ενεργοποιείται και εκκινείται το επόμενο τμήμα του βίντεο 360°, για παράδειγμα, εμφανίζεται ένα βίντεο της επόμενης αίθουσας έκθεσης.

Στα «εμπρός» περάσματα, μπορεί να υπάρχει ένας οδηγός με τη μορφή τρισδιάστατου κινούμενου σχεδίου, ο οποίος μιλά για τα εκθέματα. Εάν το επιθυμεί, ο χρήστης μπορεί να παραλείψει την προβολή ενός τμήματος του βίντεο πατώντας ένα πλήκτρο στο πληκτρολόγιο ή χρησιμοποιώντας ένα διαδραστικό στοιχείο.

Η δεύτερη μορφή διαδραστικής αλληλεπίδρασης είναι η δυνατότητα μετάβασης από βίντεο 360° σε εικονική ανακατασκευή 3D. Σε ορισμένα σημεία της περιήγησης βίντεο, εμφανίζεται ένα στοιχείο, το οποίο ενεργοποιεί ο χρήστης σε μια τρισδιάστατη ανακατασκευή με δυνατότητα ελεύθερας κίνησης στον εικονικό χώρο και δυνατότητα επιστροφής στο αρχικό βίντεο.

Παραδείγματα χρήσης τεχνολογιών εικονικής πραγματικότητας σε μουσεία

Το πρακτορείο Goodby Silverstein & Partners προσλήφθηκε για τη δημιουργία μιας VR έκδοσης της ταινίας. Οι καλλιτέχνες εξέτασαν επιμελώς τον καμβά και αναδημιούργησαν την τρισδιάστατη εκδοχή του με μεγάλη λεπτομέρεια. Στο έργο συμμετείχαν επίσης ενεργά καλλιτέχνες από το στούντιο της Disney, οι οποίοι είχαν συνεργαστεί στο παρελθόν με το μουσείο για τη δημιουργία της ταινίας κινουμένων σχεδίων Destino. Το αποτέλεσμα τους συνεργασίαέγινε ένα έργο για το εικονικό κράνος Oculus Rift, με τη βοήθεια του οποίου ο καθένας μπορεί να βρεθεί μέσα στον διάσημο καμβά.

Εικονική πραγματικότητα στο Μουσείο Σαλβαδόρ Νταλί

Με την εφαρμογή WoofbertVR για το Samsung Gear VR, μπορείτε να επισκεφτείτε τα πιο διάσημα μουσεία τέχνης στον κόσμο από την άνεση του σπιτιού σας. Μια περιήγηση στην γκαλερί Courtauld του Λονδίνου είναι τώρα διαθέσιμη. Η εικονική βόλτα συνοδεύεται από σχόλια του διάσημου Βρετανού συγγραφέα, συγγραφέα graphic novels Neil Gaiman. Η ιδέα για τη δημιουργία μιας τέτοιας εφαρμογής ήρθε στο μυαλό του εκτελεστικού διευθυντή του Woofbert, Robert Humvey, ο οποίος δεν κατάφερε να φτάσει στην Εθνική Πινακοθήκη κατά την επίσκεψή του στην Ουάσιγκτον.

Εφαρμογή WoofbertVR για γυαλιά εικονικής πραγματικότητας Samsung Gear VR

Το 2016, το Εργαστήριο Λύσεων Πολυμέσων δημιούργησε μια πανοραμική ξενάγηση για τους επισκέπτες στο Μουσείο της Ιστορίας της Πόλης του Monchegorsk. Οι επισκέπτες του μουσείου θα μπορούν να κάνουν μια εικονική περιήγηση στα εργαστήρια της Kola Mining and Metallurgical Company και να δουν ολόκληρο τον κύκλο παραγωγής μη σιδηρούχων μετάλλων φορώντας ένα κράνος εικονικής πραγματικότητας και λανσάροντας μια ειδική εφαρμογή στο smartphone τους.

Γυρίσματα εικονικής περιήγησης στα εργαστήρια Kola MMC

Υπάρχουν πολλές επιλογές για τη χρήση της εικονικής πραγματικότητας σε εκθεσιακές δραστηριότητες. Η ομάδα των ειδικών μας θα σας βοηθήσει να επιλέξετε καλύτερη λύση
ειδικά για το μουσείο σας και θα βοηθήσει στην υλοποίηση του έργου στο υψηλότερο επίπεδο.

Θέλετε ένα έργο εικονικής πραγματικότητας;

Γράψτε μας!

Σε επαφή με